Компьютерные технологии в науке и образовании

Ë.Ñ. Îíîêîé, Â.Ì. Òèòîâ

ÊÎÌÏÜÞÒÅÐÍÛÅ

ÒÅÕÍÎËÎÃÈÈ

 ÍÀÓÊÅ È ÎÁÐÀÇÎÂÀÍÈÈ

Äîïóùåíî ÓÌÎ ïî êëàññè÷åñêîìó óíèâåðñèòåòñêîìó îáðàçîâàíèþ

â êà÷åñòâå ó÷åáíîãî ïîñîáèÿ äëÿ ñòóäåíòîâ âûñøèõ ó÷åáíûõ çàâåäåíèé,

îáó÷àþùèõñÿ â ìàãèñòðàòóðå ïî íàïðàâëåíèþ

подготовки 39.03.01 «Социология»

ÌÎÑÊÂÀ

ÈÄ «ÔÎÐÓÌ» — ÈÍÔÐÀ-Ì

2019

 2019. — 224 ñ. — (Âûñøåå îáðàçîâàíèå).

Введение

В условиях тотальной информатизации всех сфер профессиональной деятельности особо важную роль приобретает формирование информационной компетентности специалистов социальногуманитарного профиля, в частности социологов. Известно, что этим
специалистам приходиться работать с большими объемами разнородной информации (документальной, статистической и т. д.), кроме того, прикладные социологические исследования базируются на
использовании статистических методов обработки и анализа данных (результатов социологических опросов). Автоматизация этих
видов деятельности с использованием современных компьютерных
технологий ведет к значительному их ускорению и упрощению.
Данное учебное пособие предназначено для изучения компьютерных технологий обработки и представления информации будущими социологами. Также оно может быть рекомендовано студентам всех социальногуманитарных специальностей и направлений
подготовки, аспирантам и соискателям.
При написании данного учебного пособия авторы ставили перед собой следующие задачи:
• ознакомление с теоретическими основами использования современных компьютерных технологий в науке и образовании;
• разъяснение приемов и механизмов практического применения компьютерных технологий в прикладных исследованиях
социологов и политологов;
• раскрытие возможностей компьютерных технологий в образовательной деятельности.
Овладение учебным материалом, представленным в данной работе, станет прочным фундаментом для эффективного использования компьютерных технологий в профессиональной деятельности. Практическая работа по закреплению изученного материала
позволит пополнить полученные знания необходимыми умениями
и навыками.

Глава 1
КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

1.1. Компьютерные технологии:
понятие и сущность

Наиболее существенным отличием человека от всех других живых существ является его активное, а не потребительское, отношение к окружающему миру. Оно находит свое выражение в стремлении человека к целесообразному, с его точки зрения, изменению и
преобразованию окружающей его среды. При этом человек рассматривает объекты окружающего мира как предметы, нуждающиеся в модификации, как исходный материал, который сопротивляется воздействию человека на него. Тем не менее человек
стремится придать этому материалу новые форму и свойства, превратить его из материала в продукт своей целенаправленной деятельности. В зависимости от ее характера различают материальную
и интеллектуальную деятельность. При этом очевидно, что деятельность представляет собой совокупность последовательных
действий, обеспечивающих достижение желаемого результата, т. е.
является процессом.
Практика показывает, что, в зависимости от обстоятельств,
одной и той же цели можно достичь, используя одни и те же средства, но разные приемы и методы, т. е. при существенных различиях в самом процессе деятельности. Поэтому для обозначения
совокупности приемов и способов получения, обработки или переработки сырья, материалов, полуфабрикатов или изделий, осуществляемых в различных отраслях промышленности, в строительстве и т. д., используется специальный термин «технология»
(от греч. téchne — искусство, мастерство, умение и др. — греч.
λóγοò — учение).

Рассмотрим подробнее содержание понятия, обозначаемого
этим термином. Дело в том, что любая трудовая деятельность предполагает наличие следующих компонентов:

• предмета труда — объекта, на который воздействуют люди с
помощью орудий труда. В качестве предмета труда должны
рассматриваться сырье, материалы, заготовки, комплектующие узлы и агрегаты и т. п.;

• орудий труда — машин, приборов, инструментов, механизмов
и т. п., с помощью которых в процессе производства обрабатываются предметы труда, изготовляется продукция;

• продукта труда (от лат. productus — произведенный, созданный) — материального результата труда человека. Этот результат получает потребительную стоимость в результате
того, что предмет труда трудом работника с помощью орудий
труда приспосабливается к человеческим потребностям.
Таким образом, в процессе человеческой деятельности предметы труда подвергаются обработке. В результате этого они изменяют свою форму и превращаются в продукты труда, пригодные
для различного использования. Технология — это целостная динамическая система, включающая средства, операции и процедуры
деятельности с ними, управление этой деятельностью, необходимые для этого информацию и знания, энергетические, сырьевые,
кадровые и иные ресурсы, а также совокупность экономических,
социальных, экологических и иных последствий, определенным
образом влияющих и изменяющих социальную и природную «среду обитания» данной системы; совокупность процессов целенаправленного осознанного изменения, которые образуют взаимосвязанные циклы логически обусловленных превращений вещества, энергии и информации [13].
Таким образом, можно констатировать, что, осуществляя свою
деятельность, люди выполняют отдельные действия, составляющие в совокупности производственный процесс. Такие действия
могут обеспечить реализацию различных этапов производственного процесса: обработку, переработку, транспортирование, складирование, хранение как предметов, так и продуктов труда. Каждое
единичное действие, характеризующееся неизменностью деятельности исполнителя и применяемого при этом оборудования, называется операцией. Совокупность операций, приводящая к получе1.1. Компьютерные технологии: понятие и сущность
5

нию заданного продукта труда, представляет собой технологический процесс.
Кроме производственных технологий, обеспечивающих реализацию производственного процесса, существуют и другие виды
технологий, например [13]:
• социальная технология — совокупность методов и приемов,
позволяющих добиваться результатов в задачах взаимодействия между людьми. Более широко социальную технологию
можно определить как последовательность этапов социального взаимодействия, в ходе которой каждый субъект, участвующий во взаимодействии, реализует собственную управленческую стратегию по отношению к другим и формирует
социальную действительность;
• политическая технология — методы решения политических
проблем, выработки политики, ее реализации, осуществления практической политической деятельности. Технология
политической деятельности — это комплексная система методов и способов воздействия на объект политики в целях
достижения определенных целей. Сфера применения технологий лежит, как правило, в плоскости практической деятельности политических субъектов по осуществлению выработанного политического курса и достижению конкретных
политических целей и задач.
Уяснение сущности и содержания понятия «технология» позволяет перейти к рассмотрению особенностей информационных
технологий.
Известно, что информация представляет собой сведения об
объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах
и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний [46]. Не вызывает сомнения, что
прогресс человечества, да и просто его благополучное существование невозможны без использования этих сведений. Отсюда вытекает заключение о том, что информация может быть предметом
труда, т. е. подвергаться обработке. В этом случае используются
две формы представления информации — данные и сигналы.
Данные представляют собой сведения, полученные путем измерения, наблюдения, логических или арифметических операций и
представленные в форме, пригодной для постоянного хранения,
передачи и (автоматизированной) обработки. Эта форма существо6
Глава 1. Компьютерные технологии

вания информации предполагает кодирование сведений, т. е. их
представление с помощью тех или иных кодов. Код — это система
символов, применяемых для замены названия объекта на условное
обозначение в целях обеспечения удобства и повышения эффективности процедур хранения, передачи и обработки информации.
За время своего существования человечество выработало множество систем символьного представления информации — языков. Нам
хорошо известны языки, с помощью которых общаются люди. Они
получили название естественных языков и используются в устной
и письменной формах. Наряду с ними широкое распространение
получили формальные языки, созданные искусственно. Это языки
науки, где широко используются математические, химические и
другие символы. Для кодирования информации при ее обработке с
помощью ЭВМ используются языки двоичных кодов, базирующиеся на двоичной системе счисления. Единицей измерения информации в двоичной системе счисления является 1 бит (bit —
binary digit — двоичный разряд).
Для передачи информации в пространстве с помощью технических средств используется другая форма ее существования — сигналы. Под термином «сигнал» принято понимать знак, физический
процесс или явление, несущие сообщение о какомлибо событии,
состоянии объекта [7]. Для передачи информации необходимо подготовить сообщение — совокупность данных, содержащих какиелибо сведения, предназначенная для передачи по каналу связи
от источника этого сообщения к его потребителю (получателю).
При передаче сообщение должно быть закодировано, т. е. преобразовано в сигналы на входе канала, а затем декодировано на его
выходе. В процессе декодирования сигнал принимает форму, доступную для восприятия адресатом сообщения. В результате сообщение, воспринятое получателем, содержит необходимую ему информацию.
Таким образом, не вызывает сомнения, что в любом информационном процессе информация представляет собой предмет труда, а после соответствующей переработки — его продукт. Следовательно, имеются все основания говорить об особом виде технологии — информационной технологии (ИТ), которая представляет
собой совокупность методов и средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, обработку,
вывод и распространение информации [1].

1.1. Компьютерные технологии: понятие и сущность
7

Сравнительный анализ ранее приведенных определений производственных и информационных технологий показывает, что,
несмотря на различие формулировок, сущность понятия «технология» в обоих случаях идентична. Вместе с тем, компоненты информационных технологий имеют свои специфические особенности.
Так, предметом труда — объектом воздействия, сырьем — в информационных технологиях является информация (рис. 1.1). Источником такой информации служат информационные ресурсы
(ИР). Как правило, это совокупность данных, организованных для
эффективного получения достоверной информации. Законодательство Российской Федерации [46] определяет ИР как «отдельные документы и отдельные массивы документов, документы и
массивы документов в информационных системах: библиотеках,
архивах, фондах, банках данных, других видах информационных
систем».

Очевидно, что продуктом труда, создаваемого в результате
применения информационных технологий, будет новая информация, представляющая собой продукт обработки исходной.
Самым изменчивым компонентом информационных технологий являются орудия труда — машины, приборы, инструменты,
программнотехнические средства, с помощью которых обрабатывается или перерабатывается информация. Каждая смена поколений орудий труда приводила к очередной информационной революции — преобразованию общественных отношений, связанных с
коренными изменениями способов обработки информации. В раз8
Глава 1. Компьютерные технологии

Рис. 1.1. Схема процесса обработки информации

витии информационных технологий можно выделить несколько
основных этапов, краткое описание которых приведено в табл. 1.1.

Таблица. 1.1. Этапы развития информационных технологий

Условное
название
этапа

Событие, ставшее началом
этапа

Формы
записи данных
Орудия труда
Способ записи
данных

Ручной
Изобретение
письменности
Наскальные рисунки.
Иероглифы на
глиняных табличках.
Символы алфавита на пергаменте или бумаге

Инструмент.

Стило.

Кисть, гусиное
перо

Ручное нанесение знаков на
поверхности носителя информации

Механический
Изобретение
книгопечатания

Печать на листах
с последующей
их брошюровкой

Печатный
станок
Нанесение знаков на поверхности носителя
информации с
помощью печатного станка

Электрический
Изобретение
телеграфа, телефона, радио

Ввод данных в
приемное устройство, преобразование в сигнал, передача
сигнала на расстояние, восстановление сигнала
до сообщения в
приемнике

Телеграфный
аппарат, телефон, радиоприемники радиопередатчик

Фиксация записывающими
устройствами
приемника

Компьютерный
Изобретение
ЭВМ
Магнитная запись на магнитный диск или
ленту.
Лазерная запись
на компактдиск
или DVD

Компьютер и
соответствующее программное обеспечение

Магнитная или
лазерная запись

Во все времена информационные технологии были непременной составной частью большинства видов интеллектуальной,
управленческой и производственной деятельности человека и об1.1. Компьютерные технологии: понятие и сущность
9

щества. Особое значение ИТ приобрели в наши дни, когда в качестве основного средства обработки информации стал использоваться компьютер. Информационные технологии, в которых в качестве средства труда используются электронновычислительные
машины (ЭВМ), получили название компьютерных технологий.
В общем случае компьютерные технологии предполагают реализацию последовательности отдельных операций по обработке
информации с помощью ЭВМ (рис. 1.2). Ведущим компонентом
процесса обработки информации является субъект труда — человек, который для успешного достижения намеченной (заданной)
цели должен решить ряд задач, в том числе:

• выбрать предмет труда (например, данные опроса);

• подготовить средства труда (в нашем случае это компьютер, с
установленным программным обеспечением, предназначенным для обработки результатов опроса);

• с помощью компьютера выполнить необходимые действия,
обеспечивающие достижение цели. В нашем случае эти действия состоят в вводе данных опроса в ЭВМ, обработку их с
помощью соответствующей программы и последующий альтернативный вариант их вывода: либо в бумажной форме,
либо включение полученных результатов в базу данных, где
они будут храниться в электронной форме.

10
Глава 1. Компьютерные технологии

Рис. 1.2. Последовательность операций при использовании компьютерных технологий
обработки информации

Очевидно, что возможность использования элементарных операций и действий в различных сочетаниях и последовательности
создает предпосылки к созданию большого числа разновидностей
компьютерных технологий. Общее для всех них состоит в том, что
всегда субъект труда осуществляет действия по вводу, обработке,
передаче и хранению информации, которые принято называть базовыми информационными процессами.

1.2. Базовые информационные процессы
в компьютерных технологиях

Базовые информационные процессы — это действия по вводу,
обработке, передаче и хранению информации. Они выполняются
всегда независимо от характеристик ЭВМ и особенностей программного обеспечения, используемых в практической деятельности прикладных специалистов.
Ввод информации в ЭВМ предусматривает действия, обеспечивающие размещение исходной информации (предмета труда) в
устройствах ЭВМ для последующей обработки. В современные
компьютеры информация вводится, как правило, вручную, с клавиатуры, хотя автоматизация этого процесса возможна. Обычно
этот процесс состоит из двух этапов:

• первый — заключается в предварительной обработке исходных данных, их цифровом кодировании и в последующей
трансляции с естественного языка на машинный язык конкретной ЭВМ с записью (или без записи) на промежуточный
носитель информации;

• второй — это введение (размещение) преобразованной информации непосредственно в устройства памяти машины.
Основным устройством ввода текстовых, числовых и некото
рых специальных символов является клавиатура. Для обучения работе по вводу символов с клавиатуры разработано достаточно много программ. Некоторые характеристики наиболее удачных из них
перечислены ниже (табл. 1.2).
Для ввода нестандартных символов, отсутствующих на клавиатуре, в составе операционной системы и во всех текстовых процессорах (программах для обработки текста) имеются таблицы симво1.2. Базовые информационные процессы в компьютерных технологиях
11